Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP3674682B2 - On-off valve device for turbocharger - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP3674682B2 - On-off valve device for turbocharger - Google Patents

On-off valve device for turbocharger Download PDF

Info

Publication number
JP3674682B2
JP3674682B2 JP2000223920A JP2000223920A JP3674682B2 JP 3674682 B2 JP3674682 B2 JP 3674682B2 JP 2000223920 A JP2000223920 A JP 2000223920A JP 2000223920 A JP2000223920 A JP 2000223920A JP 3674682 B2 JP3674682 B2 JP 3674682B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
support
sliding ring
roller
valve
support roller
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2000223920A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2002038963A (en
Inventor
誠一 原田
宏 鬼頭
晃一 神永
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aisan Industry Co Ltd
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Aisan Industry Co Ltd
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aisan Industry Co Ltd, Toyota Motor Corp filed Critical Aisan Industry Co Ltd
Priority to JP2000223920A priority Critical patent/JP3674682B2/en
Publication of JP2002038963A publication Critical patent/JP2002038963A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3674682B2 publication Critical patent/JP3674682B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Supercharger (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関で使用される排気タービン駆動方式のターボ過給機に関し、特に低回転域で、排気流量が少ない場合の排気流速を増すために、排気流路に設けた開閉弁を開閉制御するターボ過給機の開閉弁装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
この種のターボ過給機は、内燃機関の排気エネルギーでタービンを駆動し、その回転力で同軸のブロワを回転して吸気を圧縮し、機関の気筒に供給するものであるが、機関の低回転域では、排気量が少ないためにタービンを高速回転させることができない。このため、従来では、排気流路に開閉弁(可変ノズル)を設け、この開閉弁を排気流量に応じて開閉制御する開閉弁制御機構を設けたターボ過給機が知られている。
【0003】
このような開閉弁装置として、従来、本体に取り付けた円環状の支持盤に、各開閉弁に結合した複数の弁軸を支持させると共に、3個の支持ローラを約120°の間隔で回転自在に軸支させ、これらの3個の支持ローラの外側に摺動リングを円周方向に摺動可能に配設し、摺動リングに複数のピンを突設すると共に、各ピンにはアームを係合させ、これらのアームの元部を支持盤の弁軸に軸着した構造のものが、特開平11−336553号公報で知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
このターボ過給機の開閉弁装置は、摺動リング上に固定された1本のピンをアクチュエータに連係させ、アクチュエータによりこの摺動リングを円周方向に移動させることにより、アームを介して支持盤上の弁軸を回動させて、開閉弁の角度を変え、排気流路の開度を制御する。
【0005】
この開閉弁装置は、このような構造により、ターボ過給機の各部の熱膨張にも拘らず、排気量に応じて摺動リングを摺動させて、開閉弁を開閉動作することができるが、摺動リングを摺動可能に支持する3個の支持ローラが、特殊な形状の軸付き内側ローラと外側ローラを組み合わせて形成されるため、支持ローラや摺動リングの組み付け作業が非常に複雑化する問題があった。
【0006】
また、この開閉弁装置は、約120°の間隔で配置された3個の支持ローラの内側ローラと外側ローラのフランジ部で、円環状の摺動リングを挟むように支持する構造のため、内側ローラのフランジ部の内側と摺動リングの内側に大きな摩擦が発生し、その部分が摩耗し易いという問題があった。
【0007】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、部材の組み付けが容易で、摺動リングの摩耗を低減することができるターボ過給機の開閉弁装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の開閉弁装置は、円盤状の支持プレートと、支持プレートの一面に弁軸を貫通して開閉可能に支持された複数の開閉弁と、支持プレートの他面に沿って円周方向に移動可能に配設された摺動リングと、摺動リングをその内側で摺動可能に支持する複数の支持ローラと、弁軸の端部に軸着され摺動リングに先端を係合させてなる複数のリンクアームと、を備え、摺動リングを円周方向に摺動させて、リンクアームと弁軸を介して該開閉弁を開閉動作させるターボ過給機の開閉弁装置において、支持ローラが、反支持プレート側にフランジ部を設けた複数の第一支持ローラと支持プレート側にフランジ部を設けた複数の第二支持ローラとからなり、第一支持ローラと第二支持ローラが、円周方向に所定の角度間隔をおいて交互に配置され、第二支持ローラが頭なしの支持ピンにより支持されていることを特徴とする。
【0009】
ここで、上記第二支持ローラのフランジ部の外径を、第一支持ローラのフランジ部の外径より大きく形成すると、効果的である。また、3個の第一支持ローラを約120°の間隔で支持プレート上に軸支し、3個の第二支持ローラを第一支持ローラの中間位置に約120°の間隔で支持プレート上に軸支することにより、第一支持ローラと第二支持ローラを円周方向に交互に配置するとよい。
【0010】
【作用】
このような構成のターボ過給機の開閉弁装置では、摺動リングを組み付ける際、先ず、支持プレート上の円周方向に沿って複数の第二支持ローラを軸支し、それらの第二支持ローラに支持させるように、摺動リングをその支持ローラにガイドさせてはめ込み、その後、手前側にフランジ部を持った複数の第一支持ローラを、摺動リングの内側を支持するように取り付けることができるから、摺動リングを従来に比べ簡単に組み付けることができる。
【0011】
また、装着された摺動リングは、その内側が、別個に軸支され手前側(反支持プレート側)にフランジ部を持つ第一支持ローラと、支持プレート側にフランジ部を持つ第二支持ローラとにより、円周方向に摺動可能に支持される。従って、従来のように、内側ローラと外側ローラの両フランジ部を有する支持ローラで、摺動リングを挟むように支持する場合に比べ、摺動リングのローラ接触部との摩擦が少なく、摺動リングの摩耗を低減することができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1はターボ過給機の部分断面斜視図を示し、図2はその開閉弁装置10の反タービンホイール側から見た正面図を示している。図1において、1はタービンハウジング、2はコンプレッサハウジングであり、両ハウジング1、2は内部にタービンホイール4とブロワホイールを同軸上に収容し一体に組み付けられる。
【0013】
タービンハウジング1は渦巻き状の排気供給路1aと排気入口1bと排気出口1cを有し、内部にタービンホイール4が回転自在に配設される。コンプレッサハウジング2は、図示しない吸気供給路と吸気入口を有すると共に吸気出口2bを有し、その内部に、図示しないブロワホイールが回転自在に配設される。タービンホイール4とブロワホイールはボールベアリングで回転自在に支持された連結軸により連結される。
【0014】
タービンハウジング1内のタービンホイール4の背面位置に、開閉弁5(可変ノズル)を開閉可能(角度変化可能)に設けた開閉弁装置10が配設される。開閉弁装置10は、図2〜図5に示すように、中央部を抜いた円盤状の支持プレート11上のタービンホイール4側に、複数の開閉弁(可動ベーン)5を所定の間隔で配置して弁軸6で開閉可能に軸支し、その反タービンホイール4側に、後述の摺動リング12、第一支持ローラ13、第二支持ローラ14、第一支持ピン15、第二支持ピン16、リンクアーム17等を取り付けて構成される。
【0015】
開閉弁装置10の開閉弁5は、可動ベーン形に形成され、図1のようにタービンホイール4の外周位置に配置される。また、各開閉弁5は、支持プレート11を貫通して回転可能に嵌挿された弁軸6の先端に固定され、弁軸6の回転によりその角度(開度)を変化させ、排気流路の開口度を制御する。
【0016】
図3に示すように、各弁軸6の末端は支持プレート11の反タービンホイール側に突出し、そこにリンクアーム17が軸着される。図2に示すように、開閉弁5(弁軸6)は、支持プレート11上に、例えば30°の間隔をおいて円周上に12個配置され、各弁軸6の末端にリンクアーム17が外周部に向けて取り付けられる。
【0017】
各開閉弁5はリンクアーム17を介して開閉動作する構造であるが、このリンクアーム17を回動させるために、円環状の摺動リング12が支持プレート11の表面に沿って円周方向に移動可能に配設される。すなわち、摺動リング12は円環状本体の表面に、例えば12本の係合ピン19を30°の間隔で円周上に突設し、1本の駆動用連結ピン18を突設して構成され、後述の第一支持ローラ13と第二支持ローラ14により円周方向に移動可能に支持される。また、この摺動リング12はそれらの係合ピン19及び駆動用連結ピン18を取り付けた部分の幅が他の部分より広く形成される。
【0018】
この摺動リング12を周方向に移動可能に支持する第一支持ローラ13と第二支持ローラ14は、支持プレート11の表面上に、例えば60°の間隔で、交互に配置される。つまり、3個の第一支持ローラ13が摺動リング12の内側に沿って約120°の間隔で配設され、3個の第二支持ローラ14が第一支持ローラ14の中間位置に、摺動リング12の内側に沿って約120°の間隔で配設される。これにより、3個の第一支持ローラ13と3個の第二支持ローラ14が、図2に示すように、円周方向に約60°の間隔で交互に配置されることになる。
【0019】
第一支持ローラ13は第一支持ピン15によって回転自在に支持され、また第二支持ローラ14は第二支持ピン16によって回転自在に支持される。図6(a)(b)示すように、第一支持ピン15は、大径頭部15aを有して形成され、第二支持ピン16は頭部のないストレートな棒状に形成され、図4、図5に示すように、第一支持ピン15、第二支持ピン16共に、支持プレート11の所定位置に穿設した孔にその先端部を嵌着して固定される。
【0020】
第一支持ピン15に嵌挿・支持される第一支持ローラ13は、図6(c)のように、中心軸位置に穿設した軸孔13bと、フランジ部13aを設けて形成される。また、第二支持ピン16に嵌挿・支持される第二支持ローラ14は、図6(d)のように、中心軸位置に穿設した軸孔14bと、フランジ部14aを設けて形成される。
【0021】
ここで、第二支持ローラ14のフランジ部14aの外径D2は第一支持ローラ13のフランジ部13aの外径D1より大きく形成される。このように、フランジ部14aの外径D2をフランジ部13aの外径D1より大きくすることにより、支持プレート11側に向けて力を受け易い摺動リング12にとって、支持プレート11側のフランジ部14aでその力を受けるフランジ部14aの接触面積が増大し、そこにかかる単位面積当りの面圧を低減して、摺動リング12との摩擦を少なくし、その摩耗量を最小にすることができる。
【0022】
第一支持ローラ13はその軸孔13bを第一支持ピン15に挿通させてそこに回転自在に外嵌・支持され、第二支持ローラ14はその軸孔14bを第二支持ピン16に挿通させてそこに回転自在に外嵌・支持される。
【0023】
摺動リング12の表面には12個の係合ピン19が約30°の間隔をおいて突設され、各係合ピン19にはリンクアーム17の先端の係合凹部17aが係合する。リンクアーム17の元部には固定孔が穿設され、この固定孔を開閉弁5の弁軸6の先端に嵌着して、各リンクアーム17は弁軸6に取り付けられている。
【0024】
開閉弁装置を組み付ける場合、先ず、支持プレート11に12個の開閉弁5をその弁軸6を貫通孔に挿通させて取り付け、3本の第二支持ピン16を支持プレート11の所定位置に約120°の間隔で設けた孔に嵌着して固定し、各第二支持ピン16に第二支持ローラ14を、図4のように、そのフランジ部14aを支持プレート11側に位置させて、その中心軸孔を挿通させて回転自在に嵌挿させる。
【0025】
次に、円環状の摺動リング12の内側を、3個の第二支持ローラ14の外周部でガイド支持させるようにして、摺動リング12をはめる。このとき、120°の間隔で配置された3個の第二支持ローラ14は、そのフランジ部14aが支持プレート11側に位置し、頭部のない棒状の第二支持ピン16に外嵌・支持されるから、摺動リング12を3個の第二支持ローラ14の外側でガイドさせながら容易にはめることができる。
【0026】
その状態で、第一支持ローラ13を挿通させた3個の第二支持ピン15を、3個の第二支持ピン16の中間位置に配置された120°間隔の各孔に、その先端部を差し込んで嵌着させ、このとき、3個の第一支持ローラ13の外周部とフランジ部13aが摺動リング12の内側に接触して支持させるようにする。この状態で、摺動リング12は、60°の間隔で交互に配置された3個の第一支持ローラ13と3個の第二支持ローラ14により、円周方向に摺動可能に支持される。そして、12本のリンクアーム17を、その元部の孔を支持プレート11の表面に突出した12本の弁軸6の末端に嵌着し、その先端の係合凹部17aを、摺動リング12の表面に30°の間隔で突設された係合ピン19に係合させるように、各リンクアーム17を取り付ける。
【0027】
このように組み付けられた開閉弁装置10は、図1のように、その開閉弁5側をタービンハウジング1の排気供給路1a内に向けて、タービンハウジング1の背面側の開口部に取り付けられ、更にその背面側に蓋体がハウジング内を閉鎖するように固定される。この際、アクチュエータ3の作動軸3aが蓋体の孔を通して外側に突き出した駆動用連結ピン18に連結される。
【0028】
上記構成の開閉弁装置10を設けたターボ過給機は、運転時、内燃機関から排出される排気を排気供給路1aに導入してタービンホイール4を回転駆動し、これによって同軸上のブロワホイールを回転駆動して吸気を圧縮し、機関の気筒に圧縮空気を供給する。機関の回転速度域に応じて、アクチュエータ3が作動し、その作動軸3aを介して駆動用連結ピン18で連係された摺動リング12が円周方向に移動し、このとき、摺動リング12の移動に伴い、12本のリンクアーム17が弁軸6を軸に回動する。これによって、開閉弁5がそのベーン先端の向きを変えて流路の開度を変えるように作動し、タービンホイール4に流れる排気の流速を変化させ、排気量が少ない領域でもタービンを高速で回転させるように制御が行なわれる。
【0029】
図7のグラフは、開閉弁装置の試作実験を行なった際の、支持ローラ(第二支持ローラ14)の接触部の面積比に対する摺動リング12の摩耗量変化を示している。この実験では、第一支持ローラ13のフランジ部13aに対する第二支持ローラ14のフランジ部14aの大きさを変え、その際の摺動リング12の接触部(フランジ部14aとの接触部分)の摩耗量を測定した。なお、支持ローラ接触部面積比Sは、
S=(フランジ部14aと摺動リング12とが接触する部分の面積)/(フランジ部13aと摺動リング12とが接触する部分の面積)
の式から求めた値である。
【0030】
この実験結果から、図7のグラフに示すように、支持ローラ接触部面積比Sが高い程、つまり、第二支持ローラ14のフランジ部14aが第一支持ローラ13のフランジ部13aより大きい程、摺動リング12の摩耗量が少なくなることがわかる。開閉弁装置10の摺動リング12は、定常時、駆動用連結ピン18を介して支持プレート11側に力が作用し、この力を第二支持ローラ14のフランジ部14aで受けるが、このフランジ部の大きさつまり接触面積を増すことにより、その面にかかる単位面積当りの面圧を下げ、摺動リング12の摩耗量を低減することができる。
【0031】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のターボ過給機の開閉弁装置によれば、摺動リングを組み付ける際、フランジ部を支持プレート側に持つ複数の第二支持ローラを支持プレートに取り付けた状態で、摺動リングをそれらの第二支持ローラにガイド支持させるように、はめ込み、その後、反支持プレート側つまり手前側にフランジ部を有する第一支持ローラを、摺動リングの内側を支持するように、支持プレートに取り付ければよいから、従来に比べ、摺動リングを容易に組み付けることができる。さらに、装着された摺動リングは、その内側が、別個に軸支され手前側にフランジ部を持つ第一支持ローラと、支持プレート側にフランジ部を持つ第二支持ローラとにより、円周方向に摺動可能に支持されるから、従来のように、内側ローラと外側ローラの両フランジ部を有する支持ローラで、摺動リングを挟むように支持する場合に比べ、摺動リングのローラ接触部との摩擦が少なく、摺動リングの摩耗を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示すターボ過給機の部分断面斜視図である。
【図2】開閉弁装置10の正面図である。
【図3】図2のIII-III 断面図である。
【図4】図3の断面図における部分拡大断面図である。
【図5】図2のV-V 拡大断面図である。
【図6】(a)は第一支持ピン15の斜視図、(b)は第二支持ピン16の斜視図、(c)は第一支持ローラ13の斜視図、(d)第二支持ローラ14の斜視図である。
【図7】支持ローラの接触部の面積比に対する摺動リングの摩耗量を示すグラフ図である。
【符号の説明】
5−開閉弁
6−弁軸
10−開閉弁装置
11−支持プレート
12−摺動リング
13−第一支持ローラ
14−第二支持ローラ
15−第一支持ピン
16−第二支持ピン
17−リンクアーム
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an exhaust turbine-driven turbocharger used in an internal combustion engine, and more particularly to open and close an on-off valve provided in an exhaust flow path in order to increase an exhaust flow velocity when the exhaust flow rate is small in a low rotation range. The present invention relates to an on-off valve device for a turbocharger to be controlled.
[0002]
[Prior art]
This type of turbocharger drives a turbine with the exhaust energy of an internal combustion engine, rotates a coaxial blower with its rotational force, compresses intake air, and supplies it to the engine cylinders. In the rotation range, the turbine cannot be rotated at high speed because the displacement is small. For this reason, a turbocharger is conventionally known in which an open / close valve (variable nozzle) is provided in the exhaust flow path, and an open / close valve control mechanism for opening / closing the open / close valve in accordance with the exhaust flow rate is provided.
[0003]
As such an on-off valve device, conventionally, an annular support board attached to the main body supports a plurality of valve shafts coupled to each on-off valve, and three support rollers can be rotated at intervals of about 120 °. A sliding ring is arranged on the outside of these three support rollers so as to be slidable in the circumferential direction, and a plurality of pins project from the sliding ring, and an arm is attached to each pin. Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-336553 discloses a structure in which the base portions of these arms are engaged with the valve shaft of the support plate.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
This turbocharger on-off valve device is supported via an arm by linking a single pin fixed on the sliding ring to the actuator and moving the sliding ring in the circumferential direction by the actuator. The valve shaft on the panel is rotated to change the angle of the on-off valve to control the opening degree of the exhaust passage.
[0005]
With this structure, the on-off valve device can open and close the on-off valve by sliding the sliding ring in accordance with the displacement, regardless of the thermal expansion of each part of the turbocharger. The three support rollers that slidably support the sliding ring are formed by combining a specially shaped inner roller with a shaft and an outer roller, so the assembly work of the supporting roller and the sliding ring is very complicated There was a problem.
[0006]
In addition, this on-off valve device has a structure in which an annular sliding ring is supported by the inner roller and the outer roller flanges of three support rollers arranged at intervals of about 120 °. There was a problem that large friction occurred between the inside of the flange portion of the roller and the inside of the sliding ring, and that portion was easily worn.
[0007]
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide an on-off valve device for a turbocharger that can be easily assembled and can reduce wear of a sliding ring.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an on-off valve device according to the present invention includes a disc-shaped support plate, a plurality of on-off valves that are supported by one surface of the support plate so as to be openable and closable, and a support plate. A sliding ring that is slidable in the circumferential direction along the surface, a plurality of support rollers that slidably support the sliding ring on its inner side, and a shaft that is attached to the end of the valve shaft and slides A turbocharger comprising a plurality of link arms each having a tip engaged with the ring, and sliding the sliding ring in the circumferential direction to open and close the on-off valve via the link arm and the valve shaft In this on-off valve device, the support roller is composed of a plurality of first support rollers provided with flange portions on the side opposite to the support plate and a plurality of second support rollers provided with flange portions on the support plate side. And the second support roller between a predetermined angle in the circumferential direction At a are alternately arranged, the second support roller, characterized in that it is supported by the support pins headless.
[0009]
Here, it is effective to form the outer diameter of the flange portion of the second support roller larger than the outer diameter of the flange portion of the first support roller. The three first support rollers are pivotally supported on the support plate at intervals of about 120 °, and the three second support rollers are placed on the support plate at intervals of about 120 ° at an intermediate position of the first support roller. The first support roller and the second support roller may be alternately arranged in the circumferential direction by supporting the shaft.
[0010]
[Action]
In the on / off valve device for a turbocharger having such a configuration, when assembling the sliding ring, first, a plurality of second support rollers are axially supported along the circumferential direction on the support plate, and the second support thereof. Fit the sliding ring to the supporting roller so that it is supported by the roller, and then attach a plurality of first supporting rollers with flanges on the front side to support the inside of the sliding ring Therefore, the sliding ring can be easily assembled as compared with the conventional case.
[0011]
The mounted sliding ring has a first support roller whose inner side is separately supported and has a flange portion on the front side (anti-support plate side), and a second support roller that has a flange portion on the support plate side. And is supported so as to be slidable in the circumferential direction. Therefore, compared with the conventional case where the support roller having both flange portions of the inner roller and the outer roller is supported so as to sandwich the slide ring, the friction with the roller contact portion of the slide ring is less, and the slide Ring wear can be reduced.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a partial cross-sectional perspective view of a turbocharger, and FIG. 2 shows a front view of the on-off valve device 10 viewed from the side opposite to the turbine wheel. In FIG. 1, 1 is a turbine housing, 2 is a compressor housing, and both the housings 1 and 2 accommodate a turbine wheel 4 and a blower wheel coaxially therein and are assembled together.
[0013]
The turbine housing 1 has a spiral exhaust supply path 1a, an exhaust inlet 1b, and an exhaust outlet 1c, and a turbine wheel 4 is rotatably disposed therein. The compressor housing 2 has an intake air supply path and an intake inlet (not shown) and an intake outlet 2b, and a blower wheel (not shown) is rotatably disposed therein. The turbine wheel 4 and the blower wheel are coupled by a coupling shaft that is rotatably supported by a ball bearing.
[0014]
An on-off valve device 10 provided with an on-off valve 5 (variable nozzle) that can be opened and closed (the angle can be changed) is disposed at a rear position of the turbine wheel 4 in the turbine housing 1. As shown in FIGS. 2 to 5, the on-off valve device 10 has a plurality of on-off valves (movable vanes) 5 arranged at predetermined intervals on the turbine wheel 4 side on a disc-like support plate 11 with a central portion removed. Then, the valve shaft 6 is pivotally supported so that it can be opened and closed. 16, the link arm 17 etc. are attached and comprised.
[0015]
The on-off valve 5 of the on-off valve device 10 is formed in a movable vane shape and is disposed at the outer peripheral position of the turbine wheel 4 as shown in FIG. Each on-off valve 5 is fixed to the tip of a valve shaft 6 that is rotatably inserted through the support plate 11, and its angle (opening) is changed by the rotation of the valve shaft 6, so that the exhaust passage Control the degree of opening.
[0016]
As shown in FIG. 3, the end of each valve shaft 6 protrudes to the side opposite to the turbine wheel of the support plate 11, and a link arm 17 is pivotally attached thereto. As shown in FIG. 2, twelve on-off valves 5 (valve shafts 6) are arranged on the support plate 11 on the circumference at intervals of 30 °, for example, and link arms 17 are arranged at the ends of the respective valve shafts 6. Is attached toward the outer periphery.
[0017]
Each on-off valve 5 has a structure that opens and closes via a link arm 17. In order to rotate the link arm 17, an annular sliding ring 12 is provided along the surface of the support plate 11 in the circumferential direction. It is arranged to be movable. That is, the sliding ring 12 has a structure in which, for example, 12 engagement pins 19 are projected on the circumference at intervals of 30 °, and one drive connecting pin 18 is projected on the surface of the annular body. Then, it is supported by a first support roller 13 and a second support roller 14 described later so as to be movable in the circumferential direction. Further, the sliding ring 12 is formed so that the width of the portion to which the engaging pin 19 and the drive connecting pin 18 are attached is wider than the other portions.
[0018]
The first support roller 13 and the second support roller 14 that support the sliding ring 12 so as to be movable in the circumferential direction are alternately arranged on the surface of the support plate 11 at intervals of 60 °, for example. In other words, the three first support rollers 13 are arranged along the inside of the sliding ring 12 at an interval of about 120 °, and the three second support rollers 14 are slid to the intermediate position of the first support roller 14. Along the inside of the moving ring 12 are arranged at intervals of about 120 °. As a result, the three first support rollers 13 and the three second support rollers 14 are alternately arranged at intervals of about 60 ° in the circumferential direction, as shown in FIG.
[0019]
The first support roller 13 is rotatably supported by a first support pin 15, and the second support roller 14 is rotatably supported by a second support pin 16. As shown in FIGS. 6A and 6B, the first support pin 15 is formed with a large-diameter head 15a, and the second support pin 16 is formed in a straight bar shape without a head. As shown in FIG. 5, both the first support pin 15 and the second support pin 16 are fixed by fitting their tips into holes formed at predetermined positions of the support plate 11.
[0020]
As shown in FIG. 6C, the first support roller 13 inserted and supported by the first support pin 15 is formed by providing a shaft hole 13b drilled at the center axis position and a flange portion 13a. Further, as shown in FIG. 6D, the second support roller 14 fitted and supported by the second support pin 16 is formed by providing a shaft hole 14b drilled at the center axis position and a flange portion 14a. The
[0021]
Here, the outer diameter D2 of the flange portion 14a of the second support roller 14 is formed larger than the outer diameter D1 of the flange portion 13a of the first support roller 13. In this way, by making the outer diameter D2 of the flange portion 14a larger than the outer diameter D1 of the flange portion 13a, the flange portion 14a on the support plate 11 side for the sliding ring 12 that easily receives a force toward the support plate 11 side. The contact area of the flange portion 14a receiving the force increases, the surface pressure per unit area applied thereto is reduced, the friction with the sliding ring 12 is reduced, and the amount of wear can be minimized. .
[0022]
The first support roller 13 is inserted into the first support pin 15 through the shaft hole 13b and is rotatably fitted and supported there. The second support roller 14 is inserted through the second support pin 16 through the shaft hole 14b. It is externally fitted and supported by the lever.
[0023]
Twelve engagement pins 19 project from the surface of the sliding ring 12 with an interval of about 30 °, and an engagement recess 17a at the tip of the link arm 17 is engaged with each engagement pin 19. A fixed hole is formed in the base portion of the link arm 17, and this link hole is fitted to the tip of the valve shaft 6 of the on-off valve 5, and each link arm 17 is attached to the valve shaft 6.
[0024]
When assembling the on-off valve device, first, the twelve on-off valves 5 are attached to the support plate 11 by inserting the valve shafts 6 through the through holes, and the three second support pins 16 are arranged at predetermined positions on the support plate 11. It is fitted and fixed in holes provided at intervals of 120 °, the second support roller 14 is placed on each second support pin 16, and the flange portion 14a is positioned on the support plate 11 side as shown in FIG. The central shaft hole is inserted and rotatably inserted.
[0025]
Next, the sliding ring 12 is fitted so that the inner side of the annular sliding ring 12 is guided and supported by the outer peripheral portions of the three second support rollers 14. At this time, the three second support rollers 14 arranged at intervals of 120 ° have their flange portions 14a positioned on the support plate 11 side, and are externally fitted and supported on a rod-like second support pin 16 without a head. Therefore, the sliding ring 12 can be easily fitted while being guided outside the three second support rollers 14.
[0026]
In this state, the three second support pins 15 through which the first support rollers 13 are inserted are inserted into the holes at intervals of 120 ° arranged at intermediate positions of the three second support pins 16, and the tip portions thereof are placed. At this time, the outer peripheral portion of the three first support rollers 13 and the flange portion 13a are in contact with the inner side of the sliding ring 12 to be supported. In this state, the sliding ring 12 is supported so as to be slidable in the circumferential direction by three first support rollers 13 and three second support rollers 14 arranged alternately at intervals of 60 °. . Then, the twelve link arms 17 are fitted to the ends of the twelve valve shafts 6 whose original holes protrude from the surface of the support plate 11, and the engagement recesses 17 a at the tips of the twelve link arms 17 are fitted to the sliding ring 12. Each link arm 17 is attached so as to engage with an engagement pin 19 projecting at an interval of 30 ° on the surface of the link.
[0027]
As shown in FIG. 1, the on-off valve device 10 assembled in this way is attached to the opening on the back side of the turbine housing 1 with the on-off valve 5 side facing the exhaust supply path 1 a of the turbine housing 1. Further, a lid is fixed to the rear side so as to close the inside of the housing. At this time, the operating shaft 3a of the actuator 3 is connected to the driving connecting pin 18 protruding outward through the hole of the lid.
[0028]
The turbocharger provided with the opening / closing valve device 10 having the above-described configuration introduces exhaust gas discharged from the internal combustion engine into the exhaust gas supply passage 1a during operation, and rotationally drives the turbine wheel 4, whereby a coaxial blower wheel is driven. Is rotated to compress the intake air and supply compressed air to the cylinders of the engine. The actuator 3 operates in accordance with the rotational speed range of the engine, and the sliding ring 12 linked by the drive connecting pin 18 moves in the circumferential direction via the operating shaft 3a. At this time, the sliding ring 12 As a result of the movement, the twelve link arms 17 rotate around the valve shaft 6. As a result, the on-off valve 5 operates so as to change the opening of the flow path by changing the direction of the tip of the vane, thereby changing the flow velocity of the exhaust gas flowing through the turbine wheel 4 and rotating the turbine at a high speed even in a region where the exhaust amount is small. Control is performed so that
[0029]
The graph of FIG. 7 shows a change in the amount of wear of the sliding ring 12 with respect to the area ratio of the contact portion of the support roller (second support roller 14) when a prototype experiment of the on-off valve device is performed. In this experiment, the size of the flange portion 14a of the second support roller 14 with respect to the flange portion 13a of the first support roller 13 is changed, and the wear of the contact portion (contact portion with the flange portion 14a) of the sliding ring 12 at that time is changed. The amount was measured. The support roller contact area ratio S is
S = (Area of a portion where the flange portion 14a and the sliding ring 12 are in contact) / (Area of a portion where the flange portion 13a and the sliding ring 12 are in contact)
This is the value obtained from the equation.
[0030]
From this experimental result, as shown in the graph of FIG. 7, as the support roller contact portion area ratio S is higher, that is, as the flange portion 14 a of the second support roller 14 is larger than the flange portion 13 a of the first support roller 13, It can be seen that the amount of wear of the sliding ring 12 is reduced. When the sliding ring 12 of the on-off valve device 10 is in a steady state, a force acts on the support plate 11 side via the drive connecting pin 18, and this force is received by the flange portion 14 a of the second support roller 14. By increasing the size of the portion, that is, the contact area, the surface pressure per unit area on the surface can be reduced, and the amount of wear of the sliding ring 12 can be reduced.
[0031]
【The invention's effect】
As described above, according to the on / off valve device for a turbocharger of the present invention, when the sliding ring is assembled, a plurality of second support rollers having flange portions on the support plate side are attached to the support plate. The sliding ring is inserted so that the second supporting rollers are guided and supported, and then the first supporting roller having a flange portion on the side opposite to the support plate, that is, the front side, is supported on the inside of the sliding ring. Since it only needs to be attached to the support plate, the sliding ring can be easily assembled as compared with the conventional case. Furthermore, the inner side of the mounted sliding ring is circumferentially separated by a first support roller having a flange portion on the front side and a second support roller having a flange portion on the front side and a second support roller having a flange portion on the front side. Compared to the case where the support roller having both flange portions of the inner roller and the outer roller is supported so as to sandwich the slide ring, the roller contact portion of the slide ring is conventionally supported. And the wear of the sliding ring can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial cross-sectional perspective view of a turbocharger showing an embodiment of the present invention.
2 is a front view of the on-off valve device 10. FIG.
3 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG.
4 is a partially enlarged sectional view in the sectional view of FIG. 3;
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of VV in FIG. 2;
6A is a perspective view of the first support pin 15, FIG. 6B is a perspective view of the second support pin 16, FIG. 6C is a perspective view of the first support roller 13, and FIG. 6D is a second support roller. 14 is a perspective view of FIG.
FIG. 7 is a graph showing the amount of wear of the sliding ring with respect to the area ratio of the contact portion of the support roller.
[Explanation of symbols]
5-Opening and closing valve 6-Valve shaft 10-Opening and closing valve device 11-Support plate 12-Slide ring 13-First support roller 14-Second support roller 15-First support pin 16-Second support pin 17-Link arm

Claims (3)

円盤状の支持プレートと、該支持プレートの一面に弁軸を貫通して開閉可能に支持された複数の開閉弁と、該支持プレートの他面に沿って円周方向に移動可能に配設された摺動リングと、該摺動リングをその内側で摺動可能に支持する複数の支持ローラと、該弁軸の端部に軸着され該摺動リングに先端を係合させてなる複数のリンクアームと、を備え、
該摺動リングを円周方向に摺動させて、該リンクアームと該弁軸を介して該開閉弁を開閉動作させるターボ過給機の開閉弁装置において、
前記支持ローラが、反支持プレート側にフランジ部を設けた複数の第一支持ローラと支持プレート側にフランジ部を設けた複数の第二支持ローラとからなり、該第一支持ローラと該第二支持ローラが、円周方向に所定の角度間隔をおいて交互に配置され、該第二支持ローラが頭なしの支持ピンにより支持されていることを特徴とするターボ過給機の開閉弁装置。
A disc-shaped support plate, a plurality of on-off valves supported on one surface of the support plate so as to be openable and closable through the valve shaft, and arranged to be movable in the circumferential direction along the other surface of the support plate A sliding ring, a plurality of support rollers that slidably support the sliding ring inside, and a plurality of shafts that are pivotally attached to the end of the valve shaft and have their tips engaged with the sliding ring. A link arm,
In an on-off valve device for a turbocharger that slides the slide ring in the circumferential direction to open and close the on-off valve via the link arm and the valve shaft,
The support roller includes a plurality of first support rollers provided with a flange portion on the side opposite to the support plate and a plurality of second support rollers provided with a flange portion on the support plate side, and the first support roller and the second support roller An on-off valve device for a turbocharger, wherein support rollers are alternately arranged at predetermined angular intervals in the circumferential direction, and the second support rollers are supported by support pins without a head.
前記第二支持ローラのフランジ部の外径が前記第一支持ローラのフランジ部の外径より大きく形成されていることを特徴とする請求項1記載のターボ過給機の開閉弁装置。The on-off valve device for a turbocharger according to claim 1, wherein an outer diameter of the flange portion of the second support roller is formed larger than an outer diameter of the flange portion of the first support roller. 3個の前記第一支持ローラが約120°の間隔で支持プレート上に軸支され、3個の前記第二支持ローラが該第一支持ローラの中間位置に約120°の間隔で該支持プレート上に軸支されることにより、該第一支持ローラと第二支持ローラが円周方向に交互に配置されていることを特徴とする請求項1記載のターボ過給機の開閉弁装置。Three of the first support rollers are pivotally supported on the support plate at an interval of about 120 °, and three of the second support rollers are at an intermediate position of the first support roller at an interval of about 120 °. 2. The on-off valve device for a turbocharger according to claim 1, wherein the first support roller and the second support roller are alternately arranged in the circumferential direction by being pivotally supported upward. 3.
JP2000223920A 2000-07-25 2000-07-25 On-off valve device for turbocharger Expired - Fee Related JP3674682B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000223920A JP3674682B2 (en) 2000-07-25 2000-07-25 On-off valve device for turbocharger

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000223920A JP3674682B2 (en) 2000-07-25 2000-07-25 On-off valve device for turbocharger

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002038963A JP2002038963A (en) 2002-02-06
JP3674682B2 true JP3674682B2 (en) 2005-07-20

Family

ID=18717956

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000223920A Expired - Fee Related JP3674682B2 (en) 2000-07-25 2000-07-25 On-off valve device for turbocharger

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3674682B2 (en)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100861505B1 (en) * 2001-08-28 2008-10-02 삼성테크윈 주식회사 Turbo compressor
JP4008404B2 (en) * 2002-10-18 2007-11-14 三菱重工業株式会社 Variable displacement exhaust turbocharger
JP2010533261A (en) * 2007-07-11 2010-10-21 ボーグワーナー・インコーポレーテッド Variable shape turbocharger with standoff member
JP5326938B2 (en) * 2009-08-26 2013-10-30 株式会社Ihi Vane standing mounting device
KR101144515B1 (en) 2009-10-27 2012-05-11 현대자동차주식회사 Nozzle Assembly of Variable Geometry Turbocharger
US8668443B2 (en) * 2010-01-08 2014-03-11 Honeywell International Inc. Variable-vane assembly having unison ring guided radially by rollers and fixed members, and restrained axially by one or more fixed axial stops
JP6107395B2 (en) 2013-05-09 2017-04-05 株式会社Ihi Variable nozzle unit and variable capacity turbocharger
US20170234153A1 (en) * 2016-02-17 2017-08-17 Borgwarner Inc. Guide Apparatus for a Turbocharger Including a Vane Lever Integrated Adjustment Ring Axial Travel Stop

Also Published As

Publication number Publication date
JP2002038963A (en) 2002-02-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1120546B1 (en) Variable-capacity turbine
JP3771765B2 (en) Variable turbocharger
CN100422510C (en) Improved Vane of Variable Nozzle Turbocharger
JP2002195029A (en) Turbocharger with by-pass valve capable of operation for promoting rapid decomposition action of catalytic converter
JP6107395B2 (en) Variable nozzle unit and variable capacity turbocharger
KR20010107518A (en) Variable turbine
JP2019505726A (en) Guide device for turbocharger including vane lever integrated adjustment ring axial movement stopper
JP3674682B2 (en) On-off valve device for turbocharger
JP4044392B2 (en) Variable turbocharger
US7497654B2 (en) Variable nozzle device for a turbocharger and method for operating the same
JP2001173450A (en) Variable turbocharger
JP4491766B2 (en) Variable nozzle device for variable capacity turbocharger
JP4935628B2 (en) Turbocharger
JP3686311B2 (en) Variable turbocharger
JP2004270472A (en) Variable capacity turbocharger
JP2001173449A (en) Variable nozzle type turbocharger
GB2400633A (en) Variable flow nozzle
JPH01208501A (en) variable capacity turbine
JPH034721Y2 (en)
JPH11311124A (en) Variable capacity turbocharger
CN115680787B (en) Turbocharger with variable vane turbine nozzle including locking device
JP6115179B2 (en) Variable nozzle unit and variable capacity turbocharger
JP2012082760A (en) Supercharger
JPH0442501Y2 (en)
JP3323062B2 (en) Nozzle control device for variable nozzle type turbocharger

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20050308

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20050322

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20050419

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees